CN110776607B - 一种活性共聚物高凝原油驱油剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由松香胺、α‑甲基丙烯酸缩水甘油酯、N‑乙烯基咔唑和丙烯酰胺为主要原料制备一种新型活性共聚物高凝原油驱油剂的方法。本发明首先以松香胺和α‑甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料制备α‑甲基丙烯酸‑(3‑松香胺基，2‑羟基)丙酯，然后再将其与N‑乙烯基咔唑和丙烯酰胺按2∶1∶7比例在甲醇/水混合溶剂中共聚，最后得到一种三元共聚物。该共聚物对高凝稠油具有显著的降凝、驱油能力，制备工艺可靠，提供了一种新型的高凝稠油驱油剂的制备方法。

Description

一种活性共聚物高凝原油驱油剂的制备方法
技术领域
本发明属油田采油助剂领域，特别是涉及一种由松香胺、α-甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-乙烯基咔唑和丙烯酰胺为原料制备活性共聚物高凝原油驱油剂的方法。
背景技术
高凝点原油是稠油的一种，在许多油田都占有一定的份额。由于凝点高，给开采和输送带来了极大困难。因此高凝点稠油开发的关键在于如何降低原油凝点、改善其流动性。虽然现有技术中已有各种降凝剂，如聚乙烯-乙烯乙酸酯、聚丙烯酸十八酯等，但仅能解决原油在井筒和油管内的输送问题，对于解决油层内高凝原油的采收率低的问题，还未见有理想的技术。
本发明以松香胺、α-甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-乙烯基咔唑和丙烯酰胺制备了一种活性共聚物高凝原油驱油剂，可以显著降低高凝稠油的凝点，并具有优秀的驱油能力。这种共聚物因侧链含有双萜和咔唑分子骨架，能够与高凝原油中的蜡质分子强力结合，从而阻断蜡质分子结晶，降低原油的凝点；同时共聚物具有较大的活性和疏水缔合特性，使共聚物水溶液具有优秀的粘弹性和驱油能力。
发明内容
本发明首先以松香胺和α-甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料制备α-甲基丙烯酸-(3-松香胺基，2-羟基)丙酯，然后再将其与N-乙烯基咔唑和丙烯酰胺按2∶1∶7比例在甲醇/水混合溶剂中共聚，最后得到一种三种单体的共聚物。该共聚物对高凝稠油具有显著的降凝、驱油能力，制备工艺可靠，提供了一种高凝稠油驱油剂的制备方法。
具体实施方式
实施例1
(1)将0.01molα-甲基丙烯酸缩水甘油酯和50mL甲醇加入250mL三口反应瓶中，搅拌溶解，升温至45℃，然后缓慢滴加0.01mol松香胺，需1小时，滴完后于65℃保温反应4小时，得黄色透明均匀液体，冷却至室温待用；
(2)往上述(1)所述反应瓶中加入0.005molN-乙烯基咔唑、0.035mol丙烯酰胺和10mL蒸馏水，搅拌溶解，再加入0.001克过硫酸铵，搅拌溶解，通入氮气15分钟，升温至70℃引发聚合，需3小时，得到黄色粘稠液体。
实施例2
准确称取实施例1(2)中制备的黄色粘稠液体，搅拌溶解于清水中，配置出药剂浓度分别为0.1％、0.15％、0.2％和0.25％的驱油剂溶液。用BROOKFILD DV-III+型流变仪测定各种浓度溶液在0℃至80℃下的粘度；结果见表1。
表1 驱油剂溶液不同浓度和温度下的粘度(mPa.s)
Figure GSB0000198408120000021
实施例3
原油样品分别为1-4#含蜡脱水原油，用DYH-201A凝点测定仪(大连雨禾石油仪器有限公司)，按国标GB/T510-83分别测定其凝点。将实施例1中所制备的产物配制成0.2％浓度的水溶液，备用。分别取上述含蜡原油样品100g，加入不同量的0.2％药剂溶液，于40℃温度下搅拌24小时，静止，待油水分离后取上部油样，测定其凝点。按上述方法分别测定加药剂溶液为10g、30g、50g处理后原油的凝点，结果见表2、表3和表4。
表2 原油/药剂为100∶10处理后不同原油的凝点
Figure GSB0000198408120000022
表3 原油/药剂为100∶30处理后不同原油的凝点
Figure GSB0000198408120000023
表4 原油/药剂为100∶50处理后不同原油的凝点
Figure GSB0000198408120000024
实施例4
选择不同凝点的原油，按下列方法制备人造岩心并进行驱替实验：准确称取1800g石英砂(粒径：0.3-0.6mm)和200g原油于40℃干燥箱内保温24h，然后将原油和石英砂充分搅拌混合均匀，备用；将上述2000g油砂从岩心管(直径×长度：2.5cm×10cm)上端装入，填入时边装边用有机玻璃棒压实。然后将模拟岩心加盖密封固定，放入恒温箱中，40℃保温过夜；
用矿化度为10000mg/L(其中Ca2+含量为500mg/L)的模拟地层水中配置出药剂浓度为0.1％的药剂溶液；
将上述模拟岩心介入驱替装置，首先在40℃恒温水浴中用40℃热水驱替(驱替速度：3ml/min)，直到没有原油流出时，收集驱出的原油，脱水后称重；然后改用0.1％的药剂溶液30g按同样的驱替速度驱替，并收集驱出的原油，脱水后称重。计算0.1％的药剂溶液30g在40℃热水驱后采收率提高率。结果见表6。
表5 40℃温度下原油粘度
原油样品号 1-1 1-2 1-3 1-4
原油粘度，mPa.s 102 1580 4450 10800
表6 40℃温度下0.1％药剂驱替采收率提高值
原油样品号 热水驱采收率，％ 热水驱后药剂驱采收率提高值，％
1-1 79.0 17.0
1-2 76.5 15.5
1-3 75.0 13.6
1-4 73.8 12.5

Claims (1)

1.一种活性共聚物高凝原油驱油剂的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
(1)将0.01molα-甲基丙烯酸缩水甘油酯和50mL甲醇加入250mL三口反应瓶中，搅拌溶解，升温至45℃，然后缓慢滴加0.01mol松香胺，需1小时，滴完后于65℃保温反应4小时，得黄色透明均匀液体，冷却至室温待用；
(2)往上述(1)所述反应瓶中加入0.005molN-乙烯基咔唑、0.035mol丙烯酰胺和10mL蒸馏水，搅拌溶解，再加入0.001克过硫酸铵，搅拌溶解，通入氮气15分钟，升温至70℃引发聚合，需3小时，得到黄色粘稠液体。
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